لیست اختراعات با مالکیت
علي اصغر اروجي
12 عدد
يك ترانزيستور كه به DTD-SOI معروف است براي حذف اثر بدنه شناور معرفي شده است. ساختار پيشنهادي شامل يك گودال L شكل در ناحيه كانال و اكسيد مدفون است. وجود اين گودال منجر به شكل-گيري يك ديود تونلي ايساكي دوگانه در ساختار پيشنهادي مي¬شود. حفره¬هاي انباشته شده در بدنه به كمك دو مسير هوشمندي كه به¬ واسطه اين ديود تونلي ايساكي دوگانه به وجود مي آيند، با موفقيت آزاد مي¬شوند و عملكرد الكتريكي و حرارتي آن نسبت به ترانزيستور مرسوم و ترانزيستور هاي نوين ديگر بهبود مي يابد.
يك ساختار جديد از ترانزيستور اثر ميداني سيلسيم بر روي عايق با استفاده از يك چاه با جنس p-SiGe براي جذب حفرههاي موجود در كانال كه ناشي از پديدهي يونيزاسيون است ارائه شده است. ايدهي اصلي در اين ساختار بهبود ولتاژ شكست، اثر بدنه ي شناور و اثرخودگرمايي ساختار با استفاده از كاهش تجمع حفرههاي نزديك سورس و كاهش ضخامت اكسيد ميباشد. چاه در اسيد مدفون زير كانال گذاشته شده است. دو پيك جديد در نمودار ميدان الكتريكي ايجاد ميشود و باعث توزيع بهتر و مسطحتر ميدان شده و ولتاژ شكست را بهبود ميدهد. همچنين اثر بدنهي شناور را به دليل جذب حفرهها توسط چاه حفره كاهش داده و با جايگزيني تكه اي از SiGe به جاي اكسيد ضخامت اكسيد را كاهش داده و باعث بهبود خود گرمايي مي شود. به اين ترتيب ولتاژ شكست ، اثر بدنه ي شناور و اثر خودگرمايي ساختار همزمان بهبود مييابد.
ترانزيستورهاي اثر ميداني چند گيتي باله اي شكل با تكنولوژي سيليسيم بر روي عايق (SOI FinFET) فت هايي با بدنه نازك و تعداد گيت بيشتر در اطراف بدنه نازك سيليسيمي مي باشند كه به دليل مزاياي زياد آنها در تكنولوژي نانو مقياس بسيار مورد توجه هستند، از جمله اين مزايا مي توان به كنترل بالاي گيت بر كانال، كاهش جريان حالت خاموش، سرعت بالا، توان اتلافي كم و كنترل بهتر اثرات كانال كوتاه اشاره كرد. اگر چه تكنولوژي SOI FinFET مزاياي زيادي دارد اما معايبي نيز دارد. از جمله معايب آن مي توان به اثر خودگرمايي، اثر جريان نشتي گيت و همپوشاني گيت با كانال، اثر حاملهاي داغ و جداره اشاره كرد. باريك شدن پهناي كانال در افزاره هاي باله اي شكل منجر به كنترل بهتر اثرات كانال كوتاه ميشود اما از سوي ديگر باعث كاهش مسير هدايت موثر گرما و در پي آن اثر خودگرمايي ميشود. افزايش تعداد گيتها با هدف كنترل چند جانبه كانال نيز اثر تجمع حاملهاي داغ در لبه هاي گيت و افزايش پيك ميدان بحراني را به همراه دارد. در ايده پيشنهادي ترانزيستور اثر ميدان باله اي با كانال اصلاح شده، با استفاده از دو قسمت كردن كانال و باريك كردن قسمت مسطح بالايي و مدور كردن انتهاي قسمت پاييني كانال و حذف گوشه هاي پاييني كانال، معايب اين ساختارها را به طور همزمان بهبود داديم. به اين ترتيب كه با ايجاد انحنا در لبه پاييني كانال سطح توزيع گرما در ناحيه فعال كانال افزايش يافته و از انباشت گرما در لبه ها و جداره هاي اتصال گيت به كانال جلوگيري شده و گرما بهتر به خارج از كانال انتشار مي يابد، به دليل حذف گوشه هاي تيز انتهاي كانال دماي حاملها نيز كاهش يافته و پيك ميدان بحراني كاهش مي يابد. از سوي ديگر براي حفظ همزمان كنترل گيت بر كانال و كنترل اثرات كانال كوتاه قسمت بالايي كانال باريك تر شده و مانع از افزايش خازن گيت موثر ميشود و سرعت سوئيچينگ افزاره هم بهبود مي يابد. به اين ترتيب بخش عمده اي از چالشهاي تكنولوژي افزاره هاي نانو مقياس به طور همزمان حل ميشود و ترانزيستور SOI FinFET به افزاره اي قابل اعتماد با طول عمر بيشتر و عملكرد بهتر تبديل خواهد شد و محدوديت هاي استفاده از اين نوع ترانزيستور از بين مي رود. با اين نوع اصلاح در شكل كانال افزاره اثر خودگرمايي، اثرات كانال كوتاه، اثر حاملهاي داغ و بدنبال آن ولتاژ شكست ساختار بطور همزمان بهبود مييابد. اين ساختار براي اولين بار است كه روي ترانزيستور اثر ميداني باله اي شكل با تكنولوژي سيليسيم بر روي عايق ارائه شده است و با توجه به مراحل ساخت ساده و مزايايي كه دارد به عنوان كانديداي مناسبي براي ساخت ترانزيستور با تكنولوژي ذكر شده پيشنهاد مي شود.
آنتنهاي تغييرپذير با قابليت تشديد تنظيم¬پذير فركانس با پترن¬ها و يا پلاريزاسيون¬هاي متفاوت، امروزه در سيستم¬هاي مخابراتي پيشرفته، ضروري هستند. بطوري كه در دهه گذشته، آنتن¬هاي تغييرپذير با استفاده از تكنيك¬هاي زيادي طراحي و ساخته شدهاند. اغلب اين تكنيك¬ها از مكانيزم سوئيچينگ بهره برده¬اند. بر همين اساس يك آنتن تركيبي حلقه-شكاف تغييرپذير با استفاده از سوئيچهاي پينديود و برپايه عناصر پارازيتي اتصال كوتاه شده معرفي شده است. آنتن ميتواند به طور مستقل فركانس عملكردش را به صورت چند بانده تغيير دهد. علاوه بر اين توانايي تغيير همزمان پلاريزاسيون و پرتو تشعشعي را در يك فركانس خاص داراست. آنتن از چهار پچ پارازيتي سوئيچ شده تشكيل شده كه توانايي ارتباط با پچ اصلي را از طريق سوئيچها دارند. پچ اصلي توسط خط مايكرواستريپ 50 اهم تغذيه شده است. لبه¬هاي پچ¬هاي پارازيتي توسط وايا¬ها اتصال كوتاه شدهاند. آنتن پيشنهادي براي كاربردهاي GPS L1، WLAN و HiperLAN/2 ميتواند مورد استفاده قرار گيرد. همينطور آنتن توانائي تغيير پلاريزاسيونهاي خطي و دايروي راستگرد/چپگرد را داراست. ساختار پيشنهادي براي اولين بار است كه ارائه شده است و با توجه به مراحل ساخت ساده و مزايايي كه دارد به عنوان كانديداي مناسبي براي انواع كاربردهاي بي¬سيم پيشنهاد مي شود.
ترانزيستورهاي اثر ميداني نفوذي افقي با گيت ورقه ورقه شده فت هايي براي كاربردهاي افزاره هاي قدرت مي¬باشند كه تعداد گيت بيشتر در اطراف بدنه و داخل كانال سيليسيمي مزاياي آنها را براي استفاده در تكنولوژي ادوات قدرت بسيار مورد توجه قرار مي¬دهد، از جمله اين مزايا مي¬توان به مقاومت حالت روشن كم، كنترل بالاي گيت بر كانال، كاهش اثر خود گرمايي، افزايش ميزان جريان دهي افزاره در يك مقياس يكسان با ترانزيستورهاي متداول و توان اتلافي كم اشاره كرد. اگر چه تكنولوژي ترانزيستورهاي اثر ميدان نفوذي افقي مزاياي زيادي دارد اما معايبي نيز دارد. از جمله معايب آن مي¬توان به مقاومت حالت روشن بالا جهت داشتن ولتاژ شكست بالا، اثر خودگرمايي، جريان دهي كم جهت رسيدن به ولتاژ شكست بالا اشاره كرد. استفاده از ساختار ترانزيستورهاي اثر ميداني Fin در ترانزيستورهاي نفوذي افقي باعث بهتر شدن جريان دهي افزاره و كاهش مقاومت حالت روشن افزاره مي¬شود اما با اضافه كردن گيت ايزوله شده در ناحيه كانال در افزاره هاي نفوذي افقي و ايجاد لايه وارونه بيشتر كانال در حالت روشن منجر به كاهش هرچه بيشتر مقاومت كانال شده و لذا قابليت جريان دهي ترانزيستور نيز افزايش مي¬يابد. همچنين از آنجايي كه مقاومت افزاره كاهش مي¬يابد بحث خودگرمايي ناشي از مقاومت گرمايي نيز كاهش خواهد يافت. به اين ترتيب بخش عمده اي از چالشهاي تكنولوژي افزاره¬هاي نفوذي افقي قدرت به طور همزمان حل مي¬شود و اين نوع ترانزيستورها به افزاره¬هايي قابل اعتماد با طول عمر بيشتر و عملكرد بهتر تبديل خواهند شد و محدوديت¬هاي استفاده از اين نوع ترانزيستورها از بين مي¬رود. گيت اضافه شده در بخش كانال توسط اكسيدهايي به طول 100 nm از ناحيه رانشي و ناحيه N+ سورس ايزوله مي-شود. با اين نوع اصلاح در شكل كانال افزاره شاهد كاهش مقاومت حالت روشن، كاهش اثر خودگرمايي، افزايش قابليت جريان¬دهي افزاره، كاهش اتلاف افزاره در ساختار به طور همزمان خواهيم بود. اين ساختار براي اولين بار است كه روي ترانزيستور اثر ميداني نفوذي افقي ارائه شده است و با توجه به مزايايي كه دارد به عنوان كانديداي مناسبي براي ترانزيستورهاي قدرت محسوب مي¬شود.
يك ترانزيستور كه به RMR-SOI معروف است براي حذف اثر ات كانال كوتاه معرفي شده است. ساختار پيشنهادي شامل يك ناحيه فلزي مستطيل شكل درلايه ي اكسيد موفون زير كانال زير گيت و نزديك درين است. وجود اين فلز منجر به اصلاح ميدان الكتريكي و بهبود مشخصات در ساختار پيشنهادي مي-شود و توزيع ميدان الكتريكي را كنترل مي كند و باعث بهبود پارامترهاي از جمله كاهش سد پتانسيل به وسيله درين (DIBL) ، اثرات حامل هاي داغ (HCE)، نشت درين به وسيله گيت (GIDL)، اثر خود گرما و جريان نشتي و شيب زيرآستانه مي شود خطوط ميدان توسط فلز پراكنده مي شود و در نتيجه فاصله كم دياگرام باند انرژي در سمت درين كه موجب افزايش جريان تولنيگ در حالت خاموش (جريان نشتي) مي شود تغيير كرده و با افزايش فاصله آنها در سمت كانال و درين باعث مي شود حامل هاي كمتري به سمت درين رفته و جريان نشتي كه يكي از مهم ترين پارامترهاي افزايش توان اتلافي است كاهش مي يابد. از طرفي با كاهش ميدان سمت درين اثر الكترون داغ به دليل كاهش دماي الكترون كاهش مي يابد. كاهش دماي الكترون جريان گيت و جريان زير آستانه را نيز كاهش مي دهد. در كاربرد ولتاژبالاي درين، به دليل تاثير ميدان الكتريكي درين، بلندي سد براي حامل هاي كانال در لبه سورس كاهش مي يابد واثر DIBL اتفاق مي افتد كه كاهش ميدان اين اثر را هم كاهش مي دهد. از طرفي به دليل اينكه خازن فلز اضافه شده با خازن گيت- درين سري مي شود خازن را كاهش داده و باعث بهبود مشخصات فركانسي قطعه نيز مي شود. در اين ايده مشخصات الكتريكي؛ حرارتي و فركانسي همزمان با هم بهبود دارد كه در هيچ ساختاري تاكنون به اين شكل نبوده است.
در اين اختراع يك ساختار جديد براي سلول¬هاي خورشيدي لايه نازك CIGS(CuInGaSe) با "لايه منعكس كننده الكترون" در انتهاي سلول، ارائه شده است. با آناليزهاي فيزيكي و الكتريكي، مواد نيمه هادي مناسب براي اين ساختاركه قادر به توليد بالاترين بازدهي مي باشند، پيشنهاد شده است. مهمترين ويژگي اين ساختار ارائه شده اين است كه، لايه جديد نه تنها باعث كاهش بازتركيب حامل¬هاي اقليت در CIGS مي گردد، بلكه به هدايت حامل¬هاي اكثريت (حفره¬ها) نيز كمك نموده و آنها را به سمت الكترود آنود سوق ميدهد. از مشخصه هاي مهم اين ساختار مي توان به ولتاژ مدار باز بالا و جريان زياد اتصال كوتاه اشاره نمود كه در مقايسه با سلول¬هاي با ساختار معموليCIGS بهبود يافته اند. همچنين عملكرد ساختار ابداع شده، از ساختارهاي CIGS با افزايش تدريجي گاليم در لايه جاذب نيز، بهتر مي¬باشد.
يك ترانزيستور كه آن را UJ-DG MOSFET ناميده ايم براي حذف اثرات كانال كوتاه و آسان شدن پروسه ساخت ماسفت دو گيتي معرفي شده است. ما براي حل مشكل ساخت و استفاده از ويژگي هاي ترانزيستور فلز- اكسيد- نيمه هادي دو گيتي، براي اولين بار يك ترانزيستور تك اتصالي پيشنهاد داديم. ساختار پيشنهادي شامل فقط يك اتصال N+-P مي باشد. ناحيه ي N+زير ناحيه سورس و قسمت كانال و درين ماده ي نوع Pقرار دارد. در سمت درين يك فلز اضافي با تابع كار مناسب (2.6)قرار داديم تا ماده ي نوع Pرا به Nتبديل كند.بنابراين با اتصال الكتريكي سمت درين ساختار N+-Pرا به N+-P-N+ تبديل كرديم. در ساختار پيشنهادي در سمت درين از كاشت يوني استفاده نشده است. به اين ترتيب ساختار پيشنهادي ما يك ساختار ماسفت دو گيتي است كه يكي از اتصالات P-Nآن در سمت درين حذف شده و فقط يك اتصال در سمت سورس دارد. به همين دليل اسم ساختار را ترانزيستور تك اتصالي ناميديم. به اين ترتيب اثرات كانال كوتاه در ترانزيستور ماسفت معمولي تا حد زيادي كاهش پيدا مي كند. علاوه بر اين به دليل حذف اتصال سمت درين اثر اشتراك بار كه يكي از اثرات كانال كوتاه است كاهش مي يابد و ميدان الكتريكي در سمت درين اصلاح مي شود. اصلاح ميدان الكتريكي با عث بهبود GIDLو اثر حامل هاي داغ مي شود. هم چنين در ساختار پيشنهادي مصرف توان نشتي كاهش و DIBLبهبود مي يابد. لذا ترانزيستور پيشنهادي كه اولين ترانزيستور ارايه شده تك اتصالي است، علاوه بر داشتن پروسه ساخت خيلي راحت تر اثرات كانال كوتاه هم كاهش مي يابد. بنابراين گزينه مناسبي براي استفاده در مدارات ديجيتال و آنالوگ مي باشد.
در اين ابداع، سلول خورشيدي پشت سرهم (تندم ) از مجموع سلول خورشيدي سيليسيمي (Si) و مس-گاليم-سلنيم (CGS )، به منظور جذب طيف وسيعي از نور خورشيد طراحي مي گردد كه منجر به افزايش بازدهي مي شود. ساختار سلول تندم از اتصال سري تكنولوژي هاي مختلف با انرژي شكاف باند هاي متفاوت مي باشد به گونه اي كه انرژي شكاف باند ماده جاذب براي سلول فوقاني بيش تر از سلول تحتاني مي باشد. بنابراين فوتونهايي كه انرژي بيشتري دارند در لايههاي بالايي (سلول مس-گاليم-سلنيم) و ساير فوتون ها در لايههاي پاييني (سلول سيليسيمي) جذب ميگردند. سلولهاي فوقاني و تحتاني توسط يك لايه شفاف اكسيد روي (ZnO) به صورت سري به يكديگر متصل ميگردند. ولتاژ مدار باز ساختار تندم از حاصل جمع ولتاژ مدار باز سلول ها حاصل ميگردد. بهبود بازدهي سلول طراحي شده ناشي از افزايش ولتاژ مدار باز و ضريب پرشدگي مي باشد. بازدهي اين سلول (24.3%) به مراتب بيشتر از بازدهي سلول سيليسيمي (6.4%) و سلول مس-گاليم-سلنيم (18.5%) تشكيل دهنده آن مي باشد.
داشتن ولتاژ شكست بالا و مقاومت حالت روشن پايين مهمترين خواسته از ترانزيستورها در كاربردهاي قدرت مي باشد كه ترانزيستورهاي موجود اين امكان را دارند كه در اين موارد بهبود يابند. در اين اختراع يك ساختار جديد براي ترانزيستورهاي اثر ميدان فلز-اكسيد- نيمه هادي نفوذي افقي (LDMOS) ارائه شده است كه يكي از مهمترين كاربردهاي آن در تقويت كننده هاي قدرت RF مي باشد. با آناليزهاي فيزيكي و الكتريكي انجام گرفته، تغييراتي در سورس ترانزيستور صورت گرفته است كه كارايي ترانزيستور را به ميزان قابل توجهي افزايش مي دهد. اين تغيير بدين صورت مي باشد كه سورس ترانزيستور به دو قسمت نوع N و نوع P تقسيم شده است كه باعث مي گردد يك مينيمم محلي در دياگرام باند انرژي آن ايجاد شود كه در نتيجه آن حفره هاي اضافي ايجاد شده در كانال ترانزيستور تخليه مي شود. اين موضوع باعث مي گردد اثر بدنه شناور بسيار كاهش يابد. از ديگر مزاياي مهم اين ساختار، بهبود ميدان الكتريكي، افزايش ولتاژ شكست، كاهش مقاومت حالت روشن، كاهش دماي ماكزيمم الكترون و بهبود جريان درين در مقايسه با ساختار متداول مي باشد.
موارد یافت شده: 12